Фамилия Екатеринчева образована от женского имени Екатерина, которое восходит к греческому корню и означает «чистая», «непорочная». Словообразовательная модель здесь нестандартная: суффикс -чев- указывает на принадлежность к лицу женского пола, но не через прямое отчество (как в фамилиях на -ин), а через более сложную цепочку. Вероятнее всего, основой послужило прозвище Екатеринча — так в народе могли называть сына или дочь Екатерины, а также человека, находившегося при ней в услужении или жившего в её доме. Формант -ев в конце — типичный русский патронимический суффикс, означающий «чей?», «из чьих?». Таким образом, фамилия буквально значит «потомок Екатеринчи», то есть ребёнка или подопечного женщины по имени Екатерина.

Встречается и вариант написания Екатериничева — с суффиксом -ич-, который в русской ономастике чаще образует отчества от мужских имён (например, Петрович). Однако в случае с женским именем Екатерина форма Екатеринич могла возникнуть как шутливое или уважительное прозвище мужчины, которого «записали по матери» — такое практиковалось в семьях, где мать была вдовой, имела сильный характер или пользовалась особым авторитетом в общине.

Процесс закрепления фамилий был долгим, поэтому окончательно говорить о точном месте и времени возникновения рода Екатеринчевых можно лишь на основании генеалогических исследований. Однако по географии бытования фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским регионам, где женские имена в основе отчеств встречались чаще, чем в центральных областях. Сравните с однокоренными фамилиями Екатеринин, Екатеринский, Катеринчев — все они выросли из одного корня, но разошлись по разным словообразовательным моделям, что указывает на независимое возникновение в разных местностях.